Energi dan Usaha - IPA kelas VIII

Energi dan Usaha

Dalam kegiatan dan pekerjaan sehari-hari kita tidak dapat lepas dari kebutuhan energi untuk melakukan usaha. Dalam kegiatan berjalan, berolahraga, belajar dan bermain membutuhkan energi.

A.   Energi.

Energi berasal dari bahasa Yunani “energia” yang berarti kegiatan atau aktivitas. Kata tersebut terdiri dari en (dalam) dan ergon (kerja). Jadi, energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha / kerja. Dalam satuan SI energi dinyatakan dalam joule (J). Satuan energi lainnya adalah kalori (kal). James Prescott Joule menunjukkan hubungan anatar kalori dengan joule, sebagai berikut:

                        1 kalori ≈ 4,18 joule atau 1 joule ≈ 0,24 kalori

1.   Bentuk-bentuk Energi.

Bentuk-bentuk energi sangat beragam, di antaranya sebagai berikut:

    a.   Energi Kimia.

Dalam kehidupan sehari-hari sumber energi kimia antara lain; makanan, bahan bakar minyak, kayu bakar, dan aki (battery). Energi kimia yang tersimpan dalam makanan digunakan untuk memberikan energi otot sehingga kita bisa melakukan kerja. Energi kimia dalam bahan bakar digunakan untuk memasak maupun untuk menggerakkan kendaraan bermesin. Sehingga, energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam senyawa-senyawa kimia.

    b.   Energi Potensial.

Energi Potensial adalah energi yang dimiliki benda karena letaknya atau kedudukannya. Semua benda yang berada di atas permukaan bumi memiliki energi potensial karena adanya gravitasi bumi. Contoh, air terjun, penerjun payung, dsb.

    c.   Energi Kinetik.

Sebuah bola yang bergerak karena ditendang dan kemudian mengenai kaca, maka dapat menyebabkan kaca tersebut pecah. Hal ini karena bola tersebut memiliki energi kinetik. Jadi, energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak.

    d.   Energi Listrik.

Energi listrik  timbul dari perpindahan muatan-muatan listrik. Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan. Misalnya; listrik untuk peralatan rumah tangga.

    e.   Energi Kalor.

Energi kalor merupakan energi yang dapat mempengaruhi suhu, volume dan wujud benda. Salah satu perubahan energi yang sering kita jumpai adalah perubahan dari energi listrik menjadi energi kalor. Misalnya; pada setrika listrik, solder listrik, alat pegering rambut (hair dryer), kompor listrik, dsb.

    f.    Energi Cahaya.

Tanpa adannya cahaya dari lampu, kita tidak dapat melihat apapun pada malam hari atau pada ruangan yang gelap. Kita dapat melihat benda jika ada cahaya yang dipantulkan oleh benda tersebut. Begitu juga, bahwa tumbuhan membutuhkan energi cahaya (baik cahaya matahari atau cahaya lampu) untuk dapat melakukan proses fotosisntesis.

    g.   Energi Otot.

Energi otot adalah energi yang dihasilkan oleh otot tubuh. Energi yang dibentuk dari makanan, air dan oksigen. Manusia dan hewan bisa menggerakkan organ tubuhnya karena memiliki energi otot.

    h.   Energi Bunyi.

Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran benda. Contoh, bunyi bel listrik, bunyi / suara orang berbicara, bunyi alat musik, dsb. Bunyi tersebut dapat terdengar karena getaran gelombang dari sumber bunyi dapat menggetarkan gendang telinga. Pada beberapa kondisi, bahkan bunyi yang keras dapat memecahkan kaca jendela atau bahkan gendang telinga.

i.     Energi Nuklir.

Energi nuklir terjadi karena adanya reaksi fisi dan reaksi fusi dalam atom dari unsur raidoaktif seperti uranium. Energi nuklir dapat dimanfatakan untuk sumber energi pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir.

    j.    Energi Biogas.

Energi biogas adalah energi yang memanfaatkan gas metana dari kotiran ternak seperti sapi, kerbau, dan kambing. Gas metana dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar gas, misalnya untuk penerangan yang belum terjangkau PLN dan untuk bahan bakar memasak pengganti gas elpiji (LPG).

2.   Perubahan Bentuk Energi.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak terjadi perubahan energi.

Berikut ini contohnya:

     *             Energi listrik untuk menyetrika, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor

    *         Energi listrik untuk menyalakan lampu, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi cahaya dan energi kalor.

    *         Energi listrik untuk menghidupkan radio, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi radio.

    *         Energi listrik untuk menghidupkan kipas angin, terjadi perubahan energi lintrik menjadi energi kinetik.

3.   Energi Kinetik dan Energi Potensial.

Dalam mekanika, bentuk energi dibedakan menjadi dua, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

    a.   Energi Kinetik.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang bergerak.

Energi (E) yang dimiliki benda sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya yang bekerja pada benda itu untuk mengubah benda dari keadaan diam menjadi keadaan bergerak.

Perumpamaan atlet papan loncat.

    b.   Energi Potensial.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena letak atau kedudukannya.

Energi potensial dapat berubah menjadi energi kinetik. Usaha yang diperlukan untuk membawa benda ke ketinggian h adalah sebanding dengan berat benda dan ketinggiannya.

Berdasarkan pelajaran terdahulu, sebuah benda bermassa m dan berada di suatu tempat dengan percepatan gravitasi g, memiliki berat sebesar W = m x g. Sehingga usaha dapat dirumuskan:

                                        W = m x g x h

Usaha tersebut sama nilainya dengan energi potensial, sehingga besarnya energi potensial gravitasi dinyatakan dengan rumus:

                                        Ep = m x g x h

dengan:

Ep = energi potensial (joule)

m  = massa benda (kg)

g   = percepatan gravitasi (m/s²)

h   = ketinggian (m)

4.   Sumber-sumber Energi.

Sumber energi ada 2 macam, yaitu sumber energi yang tidak dapat diperbaharui dan sumber energi yang dapat diperbaharui.

a.   Sumber Energi yang Tida Dapat Diperbaharui.

Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui adalah sumber energi yang persediaannya terbatasdi alam ini dan suatu saat akan habis apabila terus-menerus dipakai, contohnya Bahan Bakar Minyak Bumi (BBM), batu bara dan gas alam. BBM umumnya digunakan untuk kendaraan bermotor, mesin-mesin pabrik, dan lain-lain. Batu bara merupakan sumber energi yang ada di alam dan harganya relatif murah. Oleh karena itu umumnya batu bara digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Gas alam digunakan untuk rumah tangga dan industri sebagai pengganti BBM. Sumber-sumber energi ini berasal dari fosil hewan dan tumbuhan yang terbentuk setelah terkubur selama milyaran tahun.

b.   Sumber Energi Yang Dapat Diperbaharui.

Sumber energi yang dapat diperbaharui adalah sumber energi dengan jumlah tak terbatas di alam. Para ahli berusaha mencari pemanfaatan energi-energi itu agar mudah digunakan sebagai energi alternatif selain energi fosil. Sumber energi ini di antaranya adalah energi angin, air, matahari, dan pasang-surut air laut.

Energi angin dimanfaatkan dari hal sederhana sampai untuk keperluan besar. Energi angin banyak dimanfaatkan untuk menggerakkan pompa air, menggiling biji-bijian dan pembangkit tenaga listrik dengan kincir angin mampu menggerakkan generator. Energi air dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga air. Aliran air dengan kecepatan tinggi dari bendungan mampu menggrakkan turbin dan dihubungkan ke generator sehingga mampu menghasilak energi listrik. Energi matahari adalah energi yang memiliki banyak manfaat. Misalnya untuk menghasilkan listrik dengan alat yang disebut sel surya. Sek surya memanfaatkan energi cahaya matahari untuk diubah menjadi energi listrik.

5.   Hukum Kekekalan Energi.

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa “ energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah bentuk, dari suatu bentuk ke bentuk yang lain”.

Sebagai contoh adalah aliran energi dari matahari à tumbuhan à hewan à manusia. Jumlah energi seluruhnya selalu konstan meskipun terjadi perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Hukum kekekalan energi juga berlaku pada energi mekanik. Energi mekanik terdiri dari energi kinetik dan energi potensial. Energi mekanik merupakan penjumlahan antar energi mekanik dan energi potensial. Secara matematis ditulis:

                                Em = Ek + Ep

dengan:

EM = energi mekanik (joule)

Ek = energi kinetik (joule)

Ep = energi potensial (joule)

B.   Usaha.

Usaha berkaitan erat dengan energi. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha / kerja. Dalam fisika, benda dikatakan melakukan usaha jika terdapat  gaya yang dilakukan pada sebuah benda lain yang menyebabkan benda lain tersebut berpindah posisi. Jika gaya yang bekerja tidak menyebabkan perpindahan tempat, maka dikatakan benda itu tidak melakukan usaha. Sebagaimana bila seseorang mendorong mobil mogok.

Usaha merupakan hasil kali antara perpindahan dengan komponen gaya yang sejajar dengan perpindahan.

Usaha terjadi bila gaya yang bekerja pada suatu benda mengakibatkan benda itu berpindah tempat.

Kesimpulan:

-      Benda melakukan usaha atau kerja pada benda lain bila gaya yang dikerjakannya mengakibatkan terjadi perpindahan pada benda lain yang dikenai gaya tersebut.

-      Usaha dikatakan nol bila gaya yang bekerja pada suatu benda tidak mengakibatkan perpindahan pada benda tersebut.

Berdasarkan pengertian usaha, bila pada suatu benda bekerja gaya (F) sehingga benda tersebut berpindah tempat sejauh (s), maka besarnya usaha merupakan hasil kali antara gaya dan perpindahan.

                                        W = F x s

dengan:

W = usaha (Joule)

F = gaya (Newton)

s = perpindahan (meter)

1 Joule adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 Newton untuk memindahkan benda sejauh 1 meter dengan arah yang sama dengan arah gaya.

                                1 Joule = 1 Newton x 1 meter

C.   Hubungan antara Daya dan Usaha.

Daya adalah laju suatu benda dalam melakukan suatu usaha, atau besarnya usaha yang dilakukan gaya dalam satu detik.

                                       

P = data (Watt)

W = usaha (yang dilakukan (Joule)

t­  = waktu yang diperlukan (sekon / detik)

Satuan daya dalam SI adalah  joule per sekon atau watt.

Satuan daya yang lain; kilo watt, mega watt, dan daya kuda.

1 kilo watt (kW) = 1.000 watt = 10³ watt

1 mega watt = 1.000.000 watt = 10⁶ watt

1 daya kuda atau horse power (hp) atau paar krach (pk), di mana

                        1 dk = 1 hp = 1 pk = 746 watt

Sebagai contoh; lampu 20 watt lebih terang dibanding lampu 5 watt, karena lampu 20 watt mengeluarkan / mengeluarkan energi lebih banyak dibanding lampu 5 watt dalam waktu yang sama.

Layanan di Internet - TIK kelas IX

Layanan di Internet

E-mail ( Elektronik Mail )

Sumber daya Internet yang paling penting dan paling banyak dipakai adalah surat elektronis atau yang lebih dikenal dengan sebutan e-mail. Dengan menggunakan e-mail, setiap orang di Internet dapat mentransmisikan suatu pesan teks ke siapapun juga yang ada di Internet. Sistem Nama Domain (DNS) memastikan bahwa semua pengguna (user) memiliki alamat yang unik, tidak ada alamat yang sama diantara sekian juta pemakai Internet. Hal ini memungkinkan suatu pesan diketik dengan sebaris alamat tujuan dan merasa pasti bahwa pesan tersebut akan dikirim ke penerima yang dikehendaki, dimana saja penerima itu berada. Si penerima surat akan dapat membaca pesan pada komputernya, dapat pula mencetaknya maupun mengirimkannya kepada orang lain secara elektronis.

Electronic mail adalah salah satu sarana komunikasi yang cukup handal, perbandingannya dengan mail adalah waktu pengirimannya yang sangat cepat. Electronic mail atau disingkat e-mail bukanlah pelayanan “end to end”, karena mesin pengirim dan penerima tidak perlu berkomunikasi secara langsung. Proses penyampaian electronic mail dapat dianalogikan dengan penyampaian surat oleh Kantor Pos dan Giro. Proses ini disebut “store and forward”. Alamat yang dituju harus ditentukan dan kemudian surat tadi diletakkan di kotak pos, kemudian mobil pos akan mengambil surat tersebut untuk dibawa ke kantor pos terdekat, dari kantor pos asal kemudian surat tadi dikirim ke kantor pos terdekat dengan alamat tujuan dan akhirnya dari kantor pos tadi surat tersebut dikirim ke kotak pos tujuan.

Bagian – Bagian Alamat E-mail

Alamat email memiliki struktur pokok: nama-user @ nama_domain. Nama user adalah nama yg kamu pilih untuk identitas email kamu .sedangkan ,nama domain adalah domain (situs) penyedia layanan email yang kamu pilih.tanda@ (dibaca et ,dari kata “at” bahasa inggris) memisahkan nama user dan nama domain.

Jenis – Jenis E-mail

Pada dasarrnya, ada dua tipe e-mail, yaitu POP mail (SMTP/POP3) dan e-mail berbasis web. Kedua tipe e-mail ini memiliki kelebihan dan kekurangan jika dibandingkan satu sama lain.

1.POP mail (SMTP/POP3)

POP (Post Office Protocol) merupakan protokol yang digunakan untuk mengambil pesan dari mailbox pada komputer server dan menyimpannya pada komputer lokal pengguna POP3. Server menggunakan port 110 pada TCP/IP. POP saat ini sudah memasuki versi 3, sehingga lebih dikenal dengan nama POP3 (Post Office Protocol version 3). Dengan menggunakan POP3, maka email dapat diambil dari server dan disimpan di email client (seperti Outlook Expres, Eudora, dan The Bat). Jika ada client yang akan menggunakan layanan server, maka koneksi antara keduanya dilangsungkan. Setelah terkoneksikan, server POP3 akan memberikan sebuah pesan sambutan yang kemudian dilanjutkan pada tahap berikutnya yaitu tahapan otorisasi, dimana client harus mengidentifikasikan dirinya ke server POP3 dengan mengirimkan user id dan password. POP3 mengambil e-mail dari server dengan satu kali koneksi. Artinya pada saat kita ingin membaca e-mail maka kita harus melakukan proses sinkronisasi di aplikasi e-mail client sehingga semua e-mail akan ditarik ke komputer lokal pada saat terjadi koneksi internet ke server.

Protocol POP3 berguna untuk mengambil email dari server dan menyimpan sementara diinbox masing-masing pemilik email sebelum didownload ke PC melalui aplikasi email seperti Mozilla Thunderbird, Microsoft Outlook, Eudora dan sebagainya.

2.E-mail Berbasi Web (Webmail)

Webmail adalah suatu aplikasi khusus yang disediakan penyedia layanan email untuk mengakses email melalui sebuah browser, seperti contohnya Internet Explorer, Mozilla FireFox, Opera, Google Chrome, dan lainnya. Hampir seluruh penyedia layanan email gratis seperti Google Mail (Gmail), Yahoo Mail sudah menggunakan layanan email berbasis WebMail, untuk kemudahan peggunanya mengakses email.

Mengapa aplikasi ini sangat disarankan? karena dengan menggunakan aplikasi ini, email anda akan dapat diakses dari mana saja. Berbeda jika kita menggunakan aplikasi seperti Outlook Express, Mozilla’s Thunderbird dimana email tersebut hanya dapat diakses dari komputer tertentu. Salah satu kerugian mengakases email lewat webmail adalah harus terhubung dengan koneksi internet jika ingin mengecek atau membaca email di akun pengguna.

3. Email Forwarder

Email forwarder adalah sebuah cara untuk membuat alias dari alamat email aslinya. Tujuannya untuk menyembunyikan identitas asli dari account email yang sebenarnya.

Untuk pengiriman menggunakan protokol SMTP (Simple Mail Transfer Protokol) dan untuk penerimaan menggunakan protokol POP3 (Post Office Protokol).

Mailing List (Milist)

sering disebut dengan milis, yaitu layanan internet sebagai pengembang an dari email yang difungsikan untuk berdiskusi. Melalui milis kita dapat menyampaikan pengumuman seperti lomba pidato, olimpiade math, science, artikel menarik, dll.

Setiap email yang dikirim akan disampaikan kepada seluruh anggota shg mendapatkan informasi.

Untuk mendapatkan layanan milis kita dapat memanfaatkan fasilitas yang disediakan oleh www.yahoogroups.com

Newsgroup

adalah aplikasi internet yang berfungsi untuk berkomunikasi antara satu dgn yg lain guna membahas suatu topik dalam sebuah forum. Grup-grup akan menjadi sarana pertemuan jarak jauh secara elektronik. Contoh : diskusi tentang Indonesia alt.culture.indonesia, soc.culture.indonesia; tentang internet alt.internet; tentang serial tv : alt.tv.x-file, alt.tv.xena, tentang hobi : alt.filateli.rec.collection.stamps

WWW

adalah salah satu fasilitas di internet menawarkan berbagai kecanggihan dan kemudahan.

Dokumen di WWW menjadi suatu dokumen yang disusun dengan format HTML datau Hipertex Text Markup Language. Dan untuk mengakses  dan menampilkan dokumen tersebut, pemakai internet harus menggunakan program aplikasi  clientnya atau sering disebut dengan WWW browser.

WWW diciptakan dengan tujuan untuk menyediakan suatu bentuk penyediaan informasi di internet yang menungkinkan pemakai intenet mendapatkan dan menampilan informasi dimana saja  di internet secara mudah dan cepat.

Telnet (Remote Login)

TqELNET ( Tele Network) adalah suatu terminal yang dapat digunakan untuk mengakses resource yang ada di computer Server, adapun cara untuk mengakses computer server tersebut kita dapat menggunakan beberapa tools yang sudah disediakan missal (putty, winscp, winftp, dll). Atau dapat juga menggunakan terminal yang sudah disediakan oleh windows. TELNET ( Tele Network) artinya Remote login yang dapat terjadi di internet karena da service dari protocol TELNET. Dengan telnet, memungkinkan kita untuk mengakses computer lain secara remote melalui internet. Dalam bahasa yang mudah kita dapat memberikan perintah kepada computer lain baik dalam membuat file, mengedit, menghapus, dan menjalankan suatu perintah hanya melalui computer di depan meja kita. Telnet dapat dipakai dalam mesin berbasis UNIX dan sangat jarang aplikasi Telnet pada mesin berbasis Windows NT/2000. Telnet menggunakan 2 program yang satu adalah client (telnet), dan server (telnetd). Yang terjadi adalah ada dua program yang berjalan, Yaitu Software client yang dijalankan pada computer yang meminta pelayanan tersebut dan software server yang dijalankan oleh computer yang menghasilkan pelayanan tadi.

Gopher

Gopher adalah aplikasi yang digunakan untuk mencari informasi yang ada di internet.Namun,informasi yang dicari hanya terbatas pada teks saja.Untuk mendapatkan informasi melalui Gopher,kita harus menghubungkan diri dengan gopher server yang ada di internet. Gopher menyediakan akses ke dokumen teks, Grafik dan suara digital hanya dapat dimasukkan dalam kumpulan sebuah dokumen, yang harus didownload ke komputer lokal, dan baru kemudian dapat dilihat dengan program lain. Gopher juga memungkinkan akses ke beberapa fasilitas lain yang ada di internet seperti Telnet untuk melakukan hubungan komunikasi jarak jauh.

Manfaat Aplikasi Gopher ini adalah user tidak perlu mengetahui alamat yang khusus pada komputer yang akan di akses. Gopher sendiri merupakan sistem yang memungkinkan para pengguna internet dapat mengakses berbagai situs. Selain itu Gopher yang merupakan sistem dengan otomatisasi dimana pemakai dapat mengakses informasi dengan menggunakan hirarki.

FTP (File Transfer Protocol)

FTP (singkatan dari File Transfer Protocol) adalah sebuah protokol Internet yang berjalan di dalam lapisan aplikasi yang merupakan standar untuk pentransferan berkas (file) komputer antar mesin-mesin dalam sebuah internetwork.
FTP merupakan salah satu protokol Internet yang paling awal dikembangkan, dan masih digunakan hingga saat ini untuk melakukan pengunduhan (download) dan penggugahan (upload) berkas-berkas komputer antara klien FTP dan server FTP. Sebuah Klien FTP merupakan aplikasi yang dapat mengeluarkan perintah-perintah FTP ke sebuah server FTP, sementara server FTP adalah sebuah Windows Service atau daemon yang berjalan di atas sebuah komputer yang merespons perintah-perintah dari sebuah klien FTP. Perintah-perintah FTP dapat digunakan untuk mengubah direktori, mengubah modus transfer antara biner dan ASCII, menggugah berkas komputer ke server FTP, serta mengunduh berkas dari server FTP.

Chat Room

Chat Room adalah fasilitas untuk melakukan percakapan langsung (chat) dengan pengguna lain (yang sama-sama sedang aktif di Chat Room). Saat masuk ke Chat Room, Anda akan langsung masuk ke ruang utama yaitu Jendela Sastra dan Ruang Belajar. Jendela Sastra merupakan ruang depan dimana Anda bisa bertemu dan bercakap-cakap dengan semua orang yang sedang menggunakan Chat Room.

E-Commerce

Electronic Commerce (E-Commerce) adalah proses pembelian dan penjualan produk, jasa dan informasi yang dilakukan secara elektronik dengan memanfaatkan jaringan computer. E-commerce juga mengandung pengertian sebagai penyebaran, pemasaran jasa, melalui system elektronik seperti internet atau jaringan computer lainnya. E-commerce dapat melibatkan transfer dana elektronik,system manajemen inventory otomatis dan system pengumpulan data otomatis.

Perbedaan

antara mailing list dan email adalah:

-        email dimiliki oleh satu orang, mailing list dapat dimiliki

dan dikendalikan oleh beberapa moderator

-        bila kita mengirim satu pesan ke email, maka yang

menerima adalah alamat tujuan saja, sementara bila kita mengirim email ke

mailing list, semua anggota (subscriber) menerima

-        email digunakan untuk menyampaikan pesan kepada tujuan,

mailing list digunakan untuk pengumuman atau diskusi